煤与瓦斯突出防治是煤矿生产中面临的重大技术难题,而判断煤与瓦斯突出与否的一个重要标志是瓦斯在煤体中渗流的难易程度,属于复杂的固-气耦合问题。本文以含瓦斯煤体为研究对象,利用Micromeritics ASAP 2020型物理吸附仪、VEGAⅡ型自带能谱扫描电镜以及西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室自主研制的三轴渗透仪等试验设备,对含瓦斯煤体的孔隙、裂隙结构、渗流特性等进行了研究,取得了以下几方面进展:1)系统地总结了煤体孔隙、裂隙的成因、分类以及形态特征;借助扫描电子显微镜实验结果,采用分形理论中的盒维数研究了突出煤体的SEM图像;对比分析了突出煤体与非突出煤体的内部孔隙结构同异性。2)深入分析了影响含瓦斯煤体渗流特性的敏感性因素。研究表明,瓦斯渗流速度随瓦斯压力的增加呈二次函数关系增加,煤体渗透率随瓦斯压力的变化趋势呈“V”字形变化,具有明显Klinkenberg效应;瓦斯渗透速度与煤体渗透率均随围压的增加呈幂函数的关系增大。3)利用CH4、CO2和N2等三种不同吸附性气体研究了煤体吸附性能对渗流规律的影响。研究表明,N2的渗透性明显大于CH4,而CH4的渗透性大于CO2;气体的吸附性越强,Klinkenberg效应越明显,煤体的渗透性就越差。4)选用了两种具有突出危险性的气体CH4和CO2,开展了两种气体条件下煤体的全应力-应变关系研究以及煤体全应力-应变过程中渗流速度变化趋势的同异性。在外力作用下,煤体的全应力-应变过程可以分为五个阶段,并对比分析了两种气体在煤体全应力-应变过程中渗流速度的变化趋势的同异性。5)从物性参数孔隙率φ、比面Σ和渗透率K的基本定义出发,同时考虑了地应力和瓦斯压力综合作用,立足于分形的观点,建立了物性参数孔隙率φ、比面Σ和渗透率K的数学模型,并应用于含瓦斯煤体固-气耦合模型中。